三维动画短片《bert》本科毕设论文
毕业设计（论文）报告题目三维动画短片《bert》
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2013年4 月
三维动画短片《bert》
摘要：Maya是世界上最为优秀的三维动画的制作软件之一，是相当高尖而且复杂的三维电脑动画软件，被广泛用于电影、电视、广告、电脑游戏和电视游戏等的数位特效创作。曾获奥斯卡科学技术贡献奖等殊荣。在市场上用来进行数字和三维制作的工具中，Maya是首选解决方案。
动画短片《bert》曾获得奥斯卡最佳3d动画短片，是一部描写一只被种错的种子的片子，小青萝卜一出生就伴随着别人的嘲弄和歧视,在胡萝卜群里,被讪笑;大家都要敢走它,连自以为是亲生母亲的胡萝卜妈妈都不要它。它独自流浪到一块沼泽地,夕阳西下，胡萝卜妈妈带着一群小胡萝卜，从这里经过，发现他和自己的孩子长得一模一样，就把它带走了。于是小胡萝卜就找到了自己妈妈。本片利用三维动画平面看的效果讲述了一段幽默风趣的小故事，风格简约而又意味深长，它的主要意义是能希望人们公平对待每一种族的人，不要存在种族歧视。
在本片中我的主要工作的是场景的建模、K动画、渲染、及后期制作等。后期合成用到了After Effects软件来辅助合成工作。由于该短片是纯三维的短片，后期合成的工作复杂繁琐、而且需要反复修改。采用的主要制作软件有：MAYA2012、Adobe Flash Professional CS4、After Effects、Adobe Photoshop CS3、Premier、格式工厂。
关键词：Maya、三维制作、动画短片《bert》、后期
BERT
Abstract：Maya Is one of the most outstanding three-dimensional animation for the world's production software, is a very high point and complex three-dimensional computer animation software, is widely used in film, television, advertising, computer games and video games, digital effects creation. Once won the Oscar science and Technology Award and other awards. In the market for digital and 3D production tools, Maya is the preferred solution .
Animation short film "bert" once won the Oscar best 3D animation film, is a description of a kind of wrong seed film, green radish was born with ridicule and discrimination, carrots in a group, be laughed at; everybody dare to take it, even be opinionated biological mother carrot mother don't it. It alone to a swamp, sundowners, carrot mother with a baby carrots, from here after, found him and their children grow as like as two peas, put it away. So the little carrot to find his mother. The film by using three-dimensional animation planar effect tells the story of a humorous, simple style and express volumes, its main significance is to want people to fair treatment of every race, not the existence of racial discrimination.
My main work in this film is the scene modeling, rendering, K animation, and post-production. The late synthesis used After Effects software to support the synthesis work. Because the film is pure three-dimensional film, post-production work is complicated, and the need to repeatedly modify. The main production of software :MAYA2012、Adobe Flash Professional CS4、After Effects、Adobe Photoshop CS3.
Key Words:MAYA animation, three-dimensional production,bert, post-production .
目录
前言 (1)
第1章《bert》选题与前期模型制作 (2)
1.1 项目介绍 (2)
1.1.1题材选定 (2)
1.1.2 《bert》动画的来源及背景 (2)
第2章《bert》动画制作过程 (3)
2.1前期制作过程 (3)
2.1.1 镜头剪辑 (3)
2.1.2 人物、场景分析 (3)
2.1.3 人物、场景模型制作 (4)
2.2中期制作过程 (5)
2.2.1 三维layout制作 (5)
2.2.2 骨骼、蒙皮制作 (5)
2.2.3 动画制作 (6)
2.2.4 灯光制作 (7)
第3章后期合成 (9)
3.1 渲染合成制作 (9)
3.1.1 色彩校正 (9)
3.1.2 分层渲染的合成 (9)
3.1.3 后期配音制作 (10)
第4章总结 (11)
4.1 制作过程存在的问题及解决方案 (11)
4.1.1 存在的问题 (11)
4.1.2 解决方案 (11)
4.2 毕业设计心得 (12)
致谢 (14)
参考文献 (15)
前言
日前，国内动漫产业如火如荼，并被称为朝阳产业。与此同时，社会教育、大学教育也对动漫这个方向投入了极大重视，题材与人物和场景设定的合理搭配动画短片中极其的重要，在传达和深化主题，说明故事环境方面起到了关键的作用；在推动与连接剧情发展、烘托气氛，描述短片的自然环境和人文背景方面也起着特殊的作用；并且在使短片具有节奏感，对观众的心理影响方面有着重要作用。
这次毕业设计主要方向是以MAYA为主的动画，主要运用题材的内容与色调表现手法的和谐统一，互相结合，使整部音乐动画短片具有创新的设计理念及新颖的传播手段。题材是创意的思想核心，在动画中人物动作与表情设计是作品构成中重要的组成部分人物动作与表情设计是指动画中除角色造型以外的随着情绪改变而变化的一切物的造型设计。人物动作与表情设计既要有高度的创造性，又要有很强的艺术性。流畅的动作、夸张的表情设计可以提升动画的质量、强化动画主题，它能够使动画的内容更加丰富。流畅的动作、夸张的表情设计更能为作品提升附加值，直接影响着整部作品的风格和艺术水平。动作与表情要根据人物性格和故事情节的要求来设定，在游戏以及动画片中，会有若干个动作与表情，如开心、悲伤、激动或低落等等。它的主要功能是丰富故事情节，突出人物性格。
动画短片《bert》是一部关于种族的三维的动画短片，整部短片取材新颖、色调鲜明。它主要在MAYA2012、Adobe Flash Professional CS4、After Effects、Adobe Photoshop CS3等软件中制作完成，动画制作选用了市场上主流的三维软件MAYA2012，后期合成用到了市场上比较先进的后期合成软件After Effects，它在《冰河世纪》《黑客帝国》《X战警》中都有不俗的表现。
本短片我主要负责模型、动画、渲染合成等，在中期的人物动作调整时，对调整的动作又做了反复的修改。
第一章《bert》选题与前期模型制作
1.1 项目介绍
1.1.1 题材选定
在选题时，我们小组讨论，最终选择了幽默风趣《bert》作为我们的毕业设计作品。《bert》是一短色彩响亮，故事生动，表情夸张，幽默风趣，耐人寻味的三维动画故事。故事里没有一句对白，通过剧情的发展、人物情绪的变化、夸张的表情的演绎，却胜似对白。
1.1.2 《bert》动画的来源及背景
《bert》获第74届奥斯卡最佳动画的短片，是以家庭地域为题材，3D玛雅技术作支撑的三维短片，整个片子以暖色调为主，色调响亮明快。用由暗到亮的开头，再到最后从亮到暗结束，动作流畅，表情夸张丰富，表达了主人公在一天内所发生的事，整个故事生动完整，烘托出故事的主题氛围。(见图1-1)《Bert》故事短片类的动画，结合了现代社会人们的种种观念，诠释了现今的地域种族的看法，把它用动画的形式表现出来，情节生动、喻人，剧情丰富，有趣，配有纯音乐的自然声，让人即使没有翻译也同样了解要表达出来的意思，故事情节的衔接和流畅的画面为本故事增色不少。
图1-1：bert动画
第二章《bert》动画制作过程
2.1 前期制作过程
2.1.1 镜头剪辑
“剪辑”一词，在英文中是“编辑”的意思，在德语中为裁剪之意，而在法语中，“剪辑”一词原为建筑学术语，意为“构成、装配”。后来才用于电影，音译成中文，即“蒙太奇”。在我国电影中，把这个词翻译成“剪辑”，其含义非常准确。“剪辑”二字即剪而辑之，这既可以像德语那样直接同切断胶片发生联想，同时也保留了英文和法文中“整合”、“编辑”的意思。而人们在汉语中使用外来词语“蒙太奇”的时候，更多地是指剪辑中那些具有特殊效果的手段，如平行蒙太奇、叙事蒙太奇、隐喻蒙太奇，对比蒙太奇等。
选定了《bert》为毕业设计后，为了更好的分析镜头运动轨迹，我们通过premier 把原动画的每一个镜头都剪开，总有64个镜头。因为我们要做的是临摹作品（模型原创），所以在剧情、角色和场景上不会有什么改变。
2.1.2 人物、场景分析
动画造型设计是指对动画角色的形象、服饰、道具等进行设定的创作。动画时绘画艺术与电影原理相结合的艺术形式，动画造型的设计既要充分体现每一角色的特性又要符合动作原理要求。这是一个对自然、生活中的形象进行选择、概括、提炼、综合的创作过程，设计时不仅需要熟悉和掌握动画造型语言的规律性和特殊性，更需要发挥想象力和创造力。
《bert》的造型风格源于生活，拟人化的表现手法，动画独有的圆的表现手法，没有棱角，使角色更加容易走进人们的心里，响亮明快的色调使你的视觉很是享受。表情上的丰富和夸张，使角色更加人性化。使得故事更具有可看性。（见图2-1）
图2-1：角色鲜明的对比和夸张的表情
《bert》中青萝卜和胡萝卜是正反两个在身体上长得相反的角色一个正的水滴形（青萝卜）、一个倒的水滴形（胡萝卜）。不同的体型不同的肤色，形成鲜明的对比，使观众一目了然，记忆犹新。动画里场景设计与角色造型相应得。青萝卜就住正水滴形绿色的大房子，胡萝卜就住倒水滴形红色的大房子。场景简明而清晰。（见图2-2）
图2-2：室内、室外
2.1.3 人物、场景模型制作
确定了制作内容之后，开始简模的只做了。实际上，利用计算机软件建模的过程如同用纸笔画素描的过程，只有了解角色的结构才能画出效果图。建模过程中布线要合理，线不要太多也不要太少，把握好模型的体面关系与细微结构的转
化，体现角色的整体结构特征。考虑到之后动画制作的可动性和渲染条件的苛刻，我们很认真的研究了布线。制作模型大概花了两到三周的时间，包括完成场景和道具的建模，尤其要感谢老师的指导和建议，不然我们无法顺利的完成这项工作。
前期的所有准备就这样顺利的完成了。(见图2-3)
图2-3：青萝卜（左）胡萝卜（右）模型
2.2 中期制作过程
2.2.1 三维layout制作
三维layout就是布局，规划都可以。这是从二维转换成三维的第一步，这里能更准确的体现出场景布局跟任务之间的位置关系。layout强调摄像机、角色的位置、和在空间中的运动。场景也不需要灯光、材质、特效等很详细的东西，能让导演看到准确的镜头的走位，长度，切换，和角色的基本姿势等信息就达到目的。
2.2.2 骨骼、蒙皮制作
前期完成建模后，为了使人物模型真正可以动起来。我们还需要做骨骼和蒙皮的设置。Maya提供了非常优秀的动画控制系统——骨骼。动物的外部形体是由骨骼、肌肉和皮肤组成的。从功能上来说，骨骼主要起着支撑动物躯体的作用，它本声不能产生运动。动物的运动实际上都是由肌肉来控制的，在肌肉的带动下，筋腱拉动骨骼沿着各个关节产生转动或在某些局部发生移动。从而表现出整体形态的动作状态。但在数字空间中，骨骼、肌肉和皮肤的功能与现实不同的。数字
角色的形态只有一个因素来决定，就是角色的三维模型。也就是数字空间中的皮肤。一般情况下，数字角色是没有肌肉的，控制数字角色运动的就是三维软件里提供的骨骼系统。所以，通常情况下所说的角色动画，就是控制数字角色骨骼的动画，骨骼控制着皮肤，或是由骨骼控制着肌肉，再由肌肉控制皮肤来实现角色动画的。在像手肘之类的地方设置关节球，建立连接链来拉动整体运动，再设置控制器方便做动画。表情的设置比较难，要使用Connection Editor(连接编辑器)等比较复杂的命令，还好由老师指导，顺利的完成了设置。（见图2-4）
图2-4：角色骨骼绑定
做完骨骼后要刷蒙皮。为动画所做准备的最后一道工序就是蒙皮，蒙皮直接影响到后面调动作。Maya中的蒙皮分为平滑绑定与刚性绑定两种，给予不同的控制原理。蒙皮后对关节刷权重，不让关节间相互影响。
2.2.3 动画制作
当模型准备完成后，终于进入了动画制作这一块。这是整个毕业设计中任务最繁重的一块，耗时之长，遇到的困难之大，可以说这是我们所要跨过最大的坎。动画的一分一秒都是我们辛苦的结晶。
首先，我们先完成了Layout。Layout是指按照故事版制作三维场景的布局，能看到准确的镜头的走位，长度，切换，和角色的基本姿势等信息。按照文字分镜制作出镜头布局，初步确定镜头、动画时间等信息。
完成了Layout后，我们需要对各个镜头K动画。K动画在二维动画里就是画出关键帧，不同关键帧连续起来就能动了，三维软件里也是一样，K就是“Key frame”简称，翻译是“设置关键帧”，你K一个地方就是设置了一个关键帧，把这些关键帧连续起来就是动画。所以叫K动画。因为是原创动画，所以要靠自己感觉来决定每个动作的时间长短和细节。为了确保动画的真实性，我们对每个镜头都进行了真人表演，采集信息。采集的信息作为做动画的参考，这给我们之后的工作有了很大的帮助。
制作动画的过程十分艰辛。工作量庞大、制作过程繁杂枯燥。起初因为经验的不足，无法达到预期的效果，被老师退下来重做。但我们克服了困难，经过多次的重做，吸出教训，总结经验，终于熟能生巧，对做动画有了一定的感觉，也慢慢的习惯了压力。能耐下性子，全身心的投入到工作中来。通过两个月的不懈努力，终于完成所有分镜头动画。我们所有人都为此而感到骄傲。（见图2-5）
图2-5 动画制作
2.2.4 灯光制作
制作完动画后，我们要在动画文件中打上灯光，使动画更生动。灯光能使物体更具艺术性和观赏性。影视作品中塑造物体的独特风格，渲染特定气氛都离不开对灯光的合理控制。
动画中主要包括3种不同的灯光类型，它们分别是环境光、平行光、聚光灯和。要达到所需的效果，通常要将几种不同的光组合起来。三点照明法是3d用光
的一种根基要领，它轻便易行，而且可以合用于许多范例的场景中，出格是静帧场景。事实上该种要领被遍及利用于各个规模，譬喻摄影、影戏电视等等。三点照明法顾名思义就是一种利用3个灯光的要领。这三个灯光别离是：要害光key light、填充光fill light和背光back light。正是这三种灯光组成了经典的3点照明法。屋外镜头的灯光，我们就是采用的这种方法。而屋内的灯光就比较特别了。因为要表达屋内漆黑一片，看不见东西，所以要采用不同的方法。我们以一盏橘色昏暗的聚光灯为主光源，只照亮人物活动的地方，其他周围环境比较漆黑模糊，表示屋内是昏暗的。而且这样还能表现一种舞台效果，显得十分有观看戏剧感觉。这是比较出彩的设计。再在需要的地方添加补光，使换面更有层次感。(见图2-6 ；图2-7)
图2-6：灯光制作
图2-7：最终的效果
第三章后期合成
3.1 渲染合成制作
3.1.1 色彩校正
在中期灯光和渲染的阶段里，因为每一个场景每一个镜头的灯光打法是不同的，根据需要，渲染的属性也有不同，临近镜头同一个角色色调可能会发生一些小小的变化，为校正这些颜色，每一个镜头在后期里，都使用到了色彩校正功能。另一方面，很多时候为了提高渲染速度都是分层渲染的，在AE中将渲染出的序列帧重新整合在一起，通过色彩校将其重新调整，达到理想的色彩关系。
3.1.2 分成渲染的合成
这里提到的分层渲染是指把一个物体固有色渲染层、明暗渲染层、投影渲染层分别渲染。这样把渲染出来的序列帧导入到后期软件里来处理要比在三维软件里通过复杂的灯光和渲染属性调节更简便方便而且提高效率。因为我们的动画《bert》是三维的动画，看起来像二维的动画，这里面就要在渲染完白模以后再文件加描边的效果。接着就可以把外轮廓的深色边缘渲染出。（见图3-1）
图3-1：最终合成效果图
3.1.3后期音效制作
因为我们是临摹作品，音效就通过格式工厂把它转化为MP3效果。就可以直接插入到视频里稍加调整就可以。
第四章总结
4.1制作过程存在的问题及解决方案
4.1.1制作过程出现的问题
前期资料准备不足，在制作的过程中出现对人物和建筑结构不统一的地方，在制作中出现多次反复对照修改的情况;未主动积极的与小组成员沟通。在开始制作的时候每个制作人都要对片子有个整体清楚的了解，有明确的图片文字加以说明（避免出现制作风格不统一的问题），清楚明白最终制作完成的效果，了解自己制作到的什么样的精度才可以提交；在制作过程中应该及时提交制作文件以得到相应的修改意见，急时调整制作过程中的不足;制作中未及时调整心态，未能严格按照时间表按质按量完成，执行力有待提高;未制定完善的审核体系，对不合适的地方要及时提出修改意见;制作过程中不够严谨，制作文件中出现一些因粗心造成的失误;分工太平均，特别是在使用不同的制作软件的情况下，更应该配合软件优势，尽量减少软件之间相互的互换，避免不可预知的错误;团队中缺少技术的互补，如：我们5个对骨骼绑定方面都不会制作。
4.1.2 解决方案
项目开始前资料收集时要集中一切可用的资源，注重全面性；资料整理的时候要有目的有针对性的整理出重点的关键的地方，每份资料都要分类分组的整理，大家可以清楚明白一目了然。
团队合作，注意沟通的重要性：
项目制作开始前，所有参与制作的人要进行一次项目会议，会议中要讨论项目的性质/制作完成的周期/项目完成质量及最终效果/每个人的任务量及负责部分，清楚每天自己要提交的内容。
制作过程中根据项目进度按时提交任务量，增加固定的沟通方式（例：开小结会议/邮件沟通等）可以明确项目经理的修改意见及要求，了解项目的进度，全组讨论及时纠正不足。